复杂光学环境下零飞试验的仿真与评估

针对目前国内高炮武器系统进行标校试验过程中,没有可靠的试验参数作为依据和指导的问题,提出在进行零飞测试前应对复杂光学环境下的试验条件进行仿真与评估。建立包括测试环境、传输环境、相机参数以及测试条件在内的仿真评估模型,将仿真结果作为实际零飞测试的理论依据,并对零飞测试的结果进行了误差分析。结合零飞试验的实际数据,验证了该模型的正确性和可行性,建立的模型能够提高零飞测试试验的效益和精度。     

机器视觉流感疫苗血凝素含量测量实验研究

流感疫苗血凝素含量的测量,采用单向放射免疫扩散法,其关键在于扩散环直径的确定.传统采用游标卡尺或高清扫描图像方法测量扩散环直径,存在人为干扰,测量精度与稳定度低.本文基于机器视觉技术研制了血凝素含量自动测量仪,利用CCD相机采集扩散环图像,用图像处理算法测量扩散环直径,实现了扩散环直径数据获取、血凝素含量计算与结果数据分析等操作的自动化与智能化,有效消除人为干扰,提高测量精度.实验表明,该测量仪测量精度可达2 μg/mL,相关参数R2>0.99,稳定度高,变异系数小于1%,满足实际测量需求.此仪器适应于各种型别的流感疫苗血凝素含量测量,且测量结果易于保存、传榆,便于二次处理.     

空域机动目标智能搜索跟踪算法

为在低对比度低信噪比的条件下精确快速搜索跟踪空域机动目标,提出一种智能电视搜索跟踪算法。采用金字塔波门方法进行搜索,搜索区域大小逐级缩小,采用自递归OTSU对图像进行分割,再用连通域分析和灰度级门限判定检测目标,统计目标出现的概率,确定最优目标;锁定最优目标进入跟踪状态,可根据目标尺寸自适应的调整波门大小,对目标瞬时遮挡的情况采用综合预测得到目标位置,若不满足目标灰度级门限判定或预测条件,则转为重新搜索,实现无人工干预的智能搜索跟踪功能。实验结果表明,在DM642平台上搜索状态下最大区域的搜索时间小于20ms,在跟踪状态下目标识别时间小于5ms。完全满足现代空域机动目标电视智能跟踪系统速度、精度和稳定性的要求。     

激光远场能量密度分布测试系统的实现

要设计了基于CCD成像法的激光远场能量密度测量系统,给出了CCD成像法测量远场激光能量密度分布的基本原理,并在特定条件下对激光能量测量模型进行简化.利用漫反射靶板将激光的能量分布信息采集至CCD相机,并在靶板的特征位置上安装能量探测器,依据激光能量模型,将激光光斑图像灰度信息与激光能量探头所测的实际能量值进行信息融合,...     

激光光束质量测量过程中的CCD噪声影响分析

在激光光束质量的测量过程中,由于CCD的噪声影响以及环境背景噪声的影响,对光斑图像带来一定的影响,从而影响光束质量的测量精度。为此,主要分析了CCD的各种噪声影响,然后提出了针对不同噪声的图像处理算法,实验数据表明该图像处理方法有效地减少噪声对光束质量测量带来的影响,可得到更为真实可靠的激光光斑能量分布,对于后续地评价激光光束质量具有重要的借鉴意义。     

光电系统光轴与机械轴同轴度测试方法

同轴度是光学系统的重要技术指标。目前比较先进的方法是利用激光准直方法测量同轴度,但其仅仅认为同轴度属于二维的范畴,忽略了其三维空间性,即在三维空间里水平与俯仰方向同轴度之间的相互影响。因此,提出一种基于三维空间建模的方法,对同轴度进行测试。首先,建立机械轴与光轴的空间关系模型;其次,定位光斑质心;再次,对获得的光斑图像坐标,进行圆轨迹拟合;最后,将光斑圆轨迹上的任一点坐标代入到光轴与机械轴的旋转模型,即可获得二者的同轴度。实验结果表明:俯仰偏转角度对水平偏转角度的影响不可忽略,该方法使水平方向的同轴度测量精度得到显著提高。此方法对于同轴度的评估具有十分重要的应用价值。     

一种基于机器视觉的轴承内外径和同心度检测方法

轴承的内外径和同心度是评价轴承质量的重要参数,基于机器视觉的轴承检测技术在工业生产中具有广阔前景。针对轴承内外边缘像素,设置轴承图像的基准参数,以基准位置为圆心构造采样圆,在采样圆上进行机械抽样获得边缘采样点,并使用最小二乘法结合迭代法进行拟合圆,最终获得内外圆参数并计算出轴承同心度。实验结果表明:与传统方法相比,检测速度平均提高了10.2倍,符合工业检测要求。     

激光照射监测系统可见光和红外图像融合方法

激光照射性能监测系统的激光照射命中是评估激光武器系统的重要指标之一。激光照射性能监测系统采用双传感器进行激光光斑和目标靶板的图像采集,提出了一种对所采集图像进行融合的方法:完成了图像中可见光图像与红外图像的配准、红外图像中激光光斑的提取、光斑提取图像与可见光图像的融合。提出的方法实现了视场范围不同、分辨率不同的可见光图像和红外图像的融合,融合后的图像真实再现了光斑照射的情景,图像中目标信息丰富明显、光斑轮廓清晰。     

一种空对地可见光图像制导跟踪算法

为解决复杂背景下空对地可见光图像制导跟踪问题,提出一种基于特征匹配的跟踪算法。首先,通过等间隔采样与改进Kirsch边缘检测相结合的方法进行特征点采样;然后,采用金字塔模板光流法提取目标特征;最终,采用模板匹配法识别目标特征完成对地面目标的制导跟踪。实验结果表明：算法速度可以满足最大129Hz帧率的相机进行实时跟踪,稳定跟踪速率优于7.75ms/F,具有跟踪速度快和抗干扰能力强的特点。该算法完全满足空对地复杂背景下跟踪的需求。     

一种基于模板匹配的远场畸变校正方法

在激光照射性能监测系统跟踪移动目标采集远场图像过程中,由于受主光轴入射角度、相对位移等因素影响,导致所摄图像会产生一定程度的畸变。为了校正图像畸变,提出一种基于模板匹配的远场畸变校正方法。首先制作四个靶板角点模板,利用模板匹配算法跟踪识别畸变图像的靶板角点;依据相机成像模型计算出理想靶板角点的像素坐标;根据四对靶板角点,利用透视投影模型求解畸变校正系数,从而实现对图像的畸变校正。实验表明,该方法可以对远场畸变图像进行有效校正,具有实验条件要求低、校正精确、处理速度快等优点,为激光照射性能监测系统提供了准确的图像信息,在实际工程中具有重要意义。